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  • 大流量乳化液泵高压填料密封试验研究2020年第4期

    作者:叶 健

    单位:(北京天地玛珂电液控制系统有限公司,北京市朝阳区,100013)

    摘 要煤矿井下乳化液泵经常出现高压填料密封失效的问题,通过高压大流量乳化液泵工业性试验,选用了3种填料密封,介绍了填料密封的结构,分析了填料密封的机理和失效形式,并从填料密封结构所包含的填料箱、填料、柱塞及导向套等直接影响因素阐述了填料密封的使用注意事项和改善措施。

    关键词 乳化液泵 供液系统 填料密封 试验研究

  • 复杂应力区段煤柱合理留设宽度仿真研究2020年第4期

    作者:黄嘉彬1 孙晓元1 王 祎1,2 戴玉笠1,2 冯燕1,3

    单位:(1. 太原科技大学环境与安全学院,山西省太原市,030024; 2.中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院,北京市海淀区,100083; 3.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁省阜新市,123000)

    摘 要针对南关煤矿3205运输巷道工作面掘进与支护困难、巷道变形严重且维修频繁的现状,为破解复杂应力情况下煤柱合理留设宽度这一关键性问题,借助FLAC 3D软件进行了应力场与位移场仿真分析。研究结果表明:显著的水平应力场、邻近的采动应力场与劣化的围岩稳定性三重因素的综合作用是制约3205运输巷正常掘进作业的瓶颈。在不同煤柱宽度方案比选过程中,窄煤柱在应对较强水平应力与剪切应力作用时处于劣势。煤柱宽度越大,采动应力场对煤柱及工作面的影响越小,采掘活动更为安全。经过方案比选,最终确立留设煤柱在复杂应力区段的合理宽度为30 m。

    关键词 复杂应力 煤柱宽度 应力场 位移场 数值模拟

  • 回采工作面隐伏构造无线电波透视技术精细化探测研究2020年第4期

    作者:王圣龙

    单位:(中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆市九龙坡区,400039)

    摘 要为查明西山煤电西曲煤矿18401回采工作面影响开采的隐伏地质构造,为工作面的安全开采提供准确的物探地质资料,基于矿井无线电波透视理论,对18401工作面采用非均匀间隔观测系统进行无线电波透视探测,采用非均匀网格观测系统对回采工作面发射点和接收点进行加密布置,提高射线的覆盖密度,多次叠加提高信噪比。结果表明,针对回采工作面巷道边界未揭露、地质构造分布不明的情况,根据现场条件灵活采用非均匀间距观测系统,可以取得高精度的探测结果,提高工作面隐伏构造的探测精度。

    关键词 无线电波透视 隐伏地质构造 非均匀间隔 探测精度 回采工作面

  • 水平裂缝对坚硬顶板失稳破断的影响规律研究2020年第4期

    作者:王海洋1 周宴民1 孙 凯2 夏彬伟3 李寿龙4 刘成武5

    单位:(1.重庆交通大学土木工程学院,重庆市南岸区,400074;2.山东省煤炭泰山疗养院,山东省泰安市,271000;3.重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆市沙坪坝区,400030;4.安徽省职业病防治院职业卫生技术服务中心,安徽省合肥市,230022;5.陕西煤业化工集团孙家岔龙华矿业有限公司,陕西省榆林市,719314)

    摘 要为了研究水力压裂形成水平裂缝后坚硬顶板的失稳破断规律,基于材料力学和关键层相关理论,结合数值模拟,对含水平裂缝坚硬顶板的变形破坏特征和失稳破断机制进行了研究。结果表明:当坚硬顶板存在水平贯穿裂缝时,无论上位与下位岩层是否发生同步运动,坚硬顶板的破断步距均小于其初始极限跨距。存在水平贯穿裂缝的坚硬顶板及其上覆岩层,会形成拉压复合破坏区,更易于发生失稳破坏。坚硬顶板块体咬合点区域的拉压复合破坏作用是造成块体局部失稳、回转加剧和整体破断的主要原因。

    关键词 水力压裂 坚硬顶板 水平贯穿裂缝 破断步距 裂缝面

  • 孤岛工作面沿空巷道支护技术研究与应用2020年第3期

    作者:张照允

    单位:(兖州煤业股份有限公司兴隆庄煤矿,山东省济宁市,272102)

    摘 要 孤岛工作面受邻近采空区采动影响,沿空巷道破坏变形严重,对工作面掘进和回采影响较大。兴隆庄煤矿在10304孤岛工作面两巷掘进过程中采用提高锚杆预紧力、增加帮部皮带梯、使用增大型锚杆螺帽提高支护体系护表面积,二次支护使用浆锚杆(索)增加小煤柱承载能力,支护效果良好,巷道变形破坏得到有效控制。

    关键词 孤岛工作面 沿空巷道 支护技术

  • 工作面运输平巷超前支护技术优化研究2020年第3期

    作者:姜明伟 王子君 戴星航 陈忠越

    单位:(辽宁石油化工大学矿业工程学院,辽宁省抚顺市,113001)

    摘 要 针对工作面运输平巷受上覆岩层自重应力和工作面采动形成的超前支承压力影响条件下的顶板控制问题,以晋能集团四通煤业205工作面运输平巷超前支护为工程背景,采用数值模拟方法分析了单体液压支柱与迈步式液压支架对工作面运输平巷超前支护效果的影响。通过对两种超前支护方式下工作面运输平巷应力分布规律及位移变化规律的分析,得出单体液压支柱支护时巷道围岩最大变形速率是迈步式液压支架支护时的两倍左右,为回采工作面运输平巷推广使用迈步式液压支架进行超前支护提供了可靠依据。

    关键词 超前支护 超前支承压力 迈步式液压支架 采动影响 变形速率

  • 井下综合物探技术探测隐伏小煤窑采掘范围研究2020年第3期

    作者:江微娜1,2 雷凯丽1,2

    单位:(1.中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆市九龙坡区,400037;2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆市沙坪坝区,400039)

    摘 要 小煤窑肆意采掘形成杂乱无序的采空区,对煤矿采掘工作面形成重大安全隐患。为了达到准确探测的目标和靶向性治理,探讨了矿井瞬变电磁法、四极测深法和矿井地质雷达法的基本原理,分析了存在隐伏小煤窑采掘情况时地层的地球物理响应特征,提出了3种物探方法相结合的井下综合物探技术,对团柏煤矿2个隐伏小煤窑井筒及采掘范围进行探测研究,并对探测结果进行了分析解释并得到钻探验证。应用表明,利用井下综合物探技术有效地探测了隐伏小煤窑井筒位置及其采掘范围,达到了对隐伏小煤窑采掘范围的多方法佐证、高精度综合探测效果,为后期针对性地治理小煤窑采空区提供可靠的技术保障。

    关键词 矿井瞬变电磁法 四极测深法 矿井地质雷达法 隐伏小煤窑 采掘范围

  • 刮板输送机圆环链故障检测方法研究2020年第2期

    作者:原长锁1 卢明立2 闵令江2

    单位:(1.国家能源神东煤炭集团,陕西省榆林市,719315;2.连云港天明装备有限公司,江苏省连云港市,222002)

    摘 要 基于ANSYS有限元软件,对刮板输送机链牵引过程中链轮和圆环链的受力特性进行了分析,介绍了圆环链故障检测装置和无线采集系统配置,详细阐述了圆环链故障检测方法和应用实施方案。检测结果表明,圆环链故障检测方法以驱动链轮齿根和圆环链受力变化规律为依据,基于先进无线传感技术实时对刮板输送机圆环链故障进行预警,能够避免因链条故障造成设备严重损坏事故。

    关键词 刮板输送机 圆环链 故障检测 信号采集

  • 李堂煤矿薄煤层开采沿空留巷技术研究与应用2020年第2期

    作者:孙秋荣1 胡鑫印2

    单位:(1.江苏建筑职业技术学院,江苏省徐州市,221116;2.昆山市建设工程质量检测中心,江苏省苏州市,215337)

    摘 要 为提高薄煤层回收率和改善采掘接替紧张关系,以李堂煤矿9-2薄煤层92102轨道巷为工程背景,采用FLAC3D数值模拟,研究不同宽度条件下充填支护墙体的应力和巷内塑性区分布,确定合理的巷内支护参数和巷旁支护参数,并进行了工业性实践。现场测试得到了92102轨道巷围岩变形规律。通过矿压监测结果分析,得出该留巷围岩的变形规律,李堂煤矿92102轨道巷沿空留巷所采用的巷旁充填方案在技术上可行,满足工程实践要求。

    关键词 沿空留巷 巷旁支护 巷内支护 薄煤层 高水速凝砂浆材料

  • 露天煤矿井工采空区火区磁法探测研究2020年第2期

    作者:王 禹1 宋子岭2 刘 峰3

    单位:(1.山西工程职业学院,山西省太原市,030031;2.辽宁工程技术大学环境科学与工程学院,辽宁省阜新市,123000;3.中煤平朔集团有限公司,山西省朔州市,036006)

    摘 要 由于早期的小煤窑不规范开采,露天煤矿内形成了许多不规则的采空区,残煤自燃造成的采空区高温易引起爆破器材自爆等危害。准确确定采空区位置及属性、采空区内火区位置,对规避露天矿安全风险十分重要。通过分析煤层着火机理和特征,提出利用磁法探测火区的物探方法。利用傅氏变换的褶积转换原理对火区的磁异常进行解释。用加拿大GSM-19T型质子磁力仪对安家岭露天煤矿首采区3 km2的重点区域进行了火区探测,分析了首采区19个磁异常点,通过综合分析确定了疑似火区,与实际相符,钻孔验证了磁法探测火区的可靠性。

    关键词 露天煤矿 采空区 火区探测 磁法探测

  • 无线电磁波透视信号响应与数据校正方法研究2020年第1期

    作者:张 军

    单位:(中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西省西安市,710077)

    摘 要 为了提高无线电磁波透视技术的探测精度和探测准确性,确保煤矿回采工作面的安全高效开采,研究了无线电磁波透视在矿井巷道发射中巷道金属体等干扰因素对发射电磁场信号的影响。由于无线电磁波透视探测结果受发射场源信号影响,通过对发射场源信号的基本理论、数值模拟研究,发现经过校正后的无线电磁波透视发射电磁场辐射响应,可以大大提高探测准确性。通过对无线电磁波透视电磁辐射响应特征的分析与校正,经过现场试验和验证,表明无线电磁波透视技术发射信号电磁辐射响应校正技术与方法能够更加精准地反映地质异常的位置,应用效果良好。

    关键词 构造探测 电磁辐射 无线电磁波 信号响应 传播规律

  • 基于钻孔电阻率法的回采工作面底板水害动态监测应用研究2020年第1期

    作者:雷凯丽

    单位:(中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆市九龙坡区,400037)

    摘 要 煤矿开采难度逐年加大,地质条件随开采深度增加越来越复杂,带压开采已成为必须面对的问题。分析了自然电位法理论,研究了激励电流及反演方法的原理,电位差和激励电流的变化均可以判定底板岩层裂隙的发育程度及其导水性。针对带压开采工作面,分析了视电阻率、自然电位和一次场激励电流的变化规律,实现了数据采集的连续性,且无导通灰岩水的迹象,达到了回采工作面动态预警的目的。应用研究表明,采用钻孔视电阻率法对带压开采工作面底板水害进行连续探测分析,可实现动态监测,为工作面的安全回采提供了有效的地质资料。

    关键词 钻孔电阻率法 带压开采 自然电位 激励电流 动态监测

  • 水力冲孔技术在大断面瓦斯隧道快速揭煤中的应用2020年第1期

    作者:冯康武1, 2

    单位:(1.中国煤炭科工集团重庆研究院,重庆市沙坪坝区,400037;2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆市沙坪坝区,400037)

    摘 要 在分析大断面瓦斯隧道揭煤特点的基础上,采用水力冲孔增透方法提高抽放半径,从而优化瓦斯治理,形成以水力冲孔增透方法为核心技术的大断面瓦斯隧道揭煤综合防突技术,应用于渝广高速华蓥山隧道揭煤工程。结果表明:水力冲孔增透方法增透效果明显,抽放钻孔抽放半径提高2~3倍以上;增透措施实施后,揭煤所需钻孔工程量大幅下降,抽放时间缩短,揭煤时间比预期缩短50%以上;水力冲孔措施弱化了煤层整体强度,采用加强支护的方法可以有效避免由此带来的弊端。

    关键词 瓦斯隧道 大断面 水力冲孔 揭煤 消突

  • 峁底煤矿老窑破坏区残煤复采工艺研究2019年第12期

    作者:张 童

    单位:(华润煤业(集团)有限公司,山西省太原市,030006)

    摘 要 为实现复杂条件下特厚煤层老窑破坏区残煤的安全高效复采,通过对峁底煤矿老窑开采图纸、地质勘查、现场揭露等情况综合分析,确定了复采研究区域老巷分布、老窑开采层位和采空区分布。结合复采煤层赋存条件和工作面设备配套情况,确定了工作面的长度。基于弹性核理论对区段煤柱宽度进行了计算,得出了区段煤柱的最小宽度。在大采高综采和综采放顶煤两种采煤工艺优缺点对比的基础上,确定采用综采放顶煤工艺。提出分区支护、及时主动支护、支护结构强化、经济合理性的支护原则和以锚杆支护为主、架棚支护为辅的动态支护方案。

    关键词 复杂条件 特厚煤层 老窑破坏区 残煤复采

  • 叠层电磁振动筛动力学及技术优势分析2019年第12期

    作者:赵环帅1 尹德夺2

    单位:(1.中国冶金矿山细粒筛分机械工程技术研究中心,河北省唐山市,063020; 2.唐山杰斯德科技有限公司,河北省唐山市,063020)

    摘 要 分析了叠层电磁振动筛的工作原理与结构特点,建立了力学模型,对其主要技术参数之间的关系进行了动力学分析,介绍了叠层电磁振动筛的技术优势。研究结果表明,叠层电磁振动筛具有关键技术及创新点,与国内外同类产品技术水平相比在驱动装置、筛箱以及筛箱与机架联接方面有显著的技术进步,具有占地面积小、处理能力大、筛分效率高等优点,具有广泛的推广和应用价值。

    关键词 叠层电磁振动筛 动力学分析 技术优势 筛分效率

  • 近距离煤层采空区及煤柱下巷道分区支护研究2019年第12期

    作者:张晓亮1 宋选民1 刘 成2

    单位:(1. 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室,山西省太原市,030024;2. 山西介休义棠城峰煤业有限公司,山西省晋中市,030600)

    摘 要 针对下层煤工作面回采巷道垂直上覆区段煤柱的情况,通过数值模拟结合Tecplot软件分析不同宽度区段煤柱下巷道顶板的应力分布规律,对煤柱下方应力集中影响范围按应力集中程度进行了分区分析,将下层煤工作面回采巷道分为应力降低区、应力增高区、应力集中区3个应力区;结合回采巷道受采动影响后巷帮应力集中明显的情况,对不同应力分区的巷帮采取增加锚杆密度或锚索等方式进行加强支护,取得了较好的围岩控制效果。

    关键词 近距离煤层 区段煤柱 应力分布 巷道支护

  • 大采高综放小煤柱沿空掘巷围岩稳定性数值模拟研究2019年第12期

    作者:彭林军1 周光华2 宋振骐1 王金平3 何维胜3

    单位:(1.大连大学院士创业园,辽宁省大连市,116622;2.国能宁夏煤业集团有限责任公司,宁夏自治区银川市,750011;3.国能宁夏煤业集团有限责任公司羊场湾煤矿,宁夏自治区银川市,750011)

    摘 要 以羊场湾煤矿130205超大采高综放工作面为背景,以实用矿山压力理论为指导,运用FLAC3D数值模拟方法对该工作面回风巷道6 m小煤柱沿空掘巷围岩应力分布进行研究。研究表明:小煤柱风巷岩体塑性区范围为0~10 m,高应力区范围为10~14 m;工作面回采期间巷道两帮最大移近量为600 mm、顶底板最大移近量为430 mm。回采期间6m小煤柱中心处约有1.5 m稳定区。通过围岩应力分布规律研究,证明巷道变形量在可控范围满足生产要求,为大采高综放小煤柱沿空掘巷围岩稳定性提供了科学依据。

    关键词 大采高综放开采 小煤柱 沿空掘巷 数值模拟 支承压力分析

  • 大同矿区侏罗系/石炭系双系煤的热重性能研究2019年第11期

    作者:庞叶青1 史波波2 张 奇1 王仲伟1

    单位:(1.大同煤矿集团有限公司通风处,山西省大同市,037003;2.中国矿业大学安全工程学院,江苏省徐州市,221116)

    摘 要 大同矿区侏罗系/石炭系双系特厚煤层相互影响,给矿井煤自燃灾害预测与防控提出了新的问题与挑战。基于热重分析的TG/DTG试验,研究了大同矿区6个煤矿侏罗系/石炭系煤样的自燃氧化特性。通过试验可以得出,煤的自燃氧化燃烧过程可以分为失水失重-增重氧化-缓慢燃烧-剧烈燃烧4个阶段,试验煤样大约在400℃质量变化较小。通过煤自燃氧化反应过程中的转化率α,分别对各阶段对应的活化能E进行解算。通过煤的工业分析、燃烧各阶段活化能的计算等参数的对比,分析石炭系-侏罗系双系特厚煤的自燃特性差别,得出侏罗系相对于石炭系,煤的自燃危险性更高。

    关键词 煤自燃 自燃倾向性 热重性能 活化能

  • 近水平特厚煤层放顶煤开采覆岩移动规律试验研究2019年第11期

    作者:赵鹏远1 朱传杰1 翁旭泽2 戚绪尧1 刘 谦3 任 洁1 胡思佳1 刘 娜1 周靖轩1

    单位:(1. 中国矿业大学安全工程学院,江苏省徐州市,221116;2.同煤大唐塔山煤矿有限公司,山西省大同市,037000;3.龙岩学院资源工程学院,福建省龙岩市,364012)

    摘 要 近水平特厚煤层开采的覆岩移动变形大,对地层移动和瓦斯运移影响较大。利用相似模拟试验方法,研究了在开采过程中覆岩的移动规律。通过建立150∶1的模型,模拟了塔山煤矿3-5#煤层开采过程中上覆岩层垮落和裂隙的发育规律。结果表明,3-5#煤层顶板的最大下沉量达14.3 m,煤层开采后的遗留空间较大,垮落的块状结构无法填充整个采空区,覆岩最大下沉速度达5.2 m/d, 下沉速度经历了“缓慢—逐渐增大到峰值—快速减少—趋于稳定”的过程,且最大裂隙发育高度达160 m左右,远大于薄煤层开采,相关研究结果可以为具有类似条件的特厚煤层开采提供借鉴。

    关键词 特厚煤层 放顶煤开采 覆岩移动 采动裂隙 相似模拟

  • 直角转弯大功率重型刮板输送机的研究与应用2019年第11期

    作者:王昆宏 温宝卿

    单位:(阳煤集团煤机装备研究院,山西省阳泉市,045000)

    摘 要 分析了传统刮板输送机与刮板转载机布置现状及存在的问题,针对阳煤集团新元煤炭公司的实际需求,研制了SGZ1000/1710型直角转弯大功率重型刮板输送机,介绍了直角转弯大功率重型刮板输送机的结构设计与结构特征,详细阐述了直角转弯大功率重型刮板输送机的技术参数与关键技术。实际应用表明,该装备满足了中厚煤层综采工作面运输的需要,同时在薄煤层工作面和放顶煤工作面也有良好的应用前景。

    关键词 直角转弯 大功率重型刮板输送机 刮板转载机 煤炭运输